خط تولید آهن اسفنجی،آهن اسفنجی یکی از مواد اولیه‌ی ایده‌آل در صنایع فولادسازی به شمار می‌رود. استفاده از مواد اولیه‌ی مناسب و مرغوب موجب توسعه‌ی صنایع فولاد بویژه تولید فولادهای ویژه مانند: فولادهای ضد زنگ، فولاد ابزار، فولاد یاتاقان، فولاد فنر و فولادهای آلیاژی می‌شود.
مزایای استفاده از آهن اسفنجی و به ویژه بریکت آن در مقایسه با قراضه آهن، یکپارچگی بیشتر در ترکیب، عناصر مضر کمتر به خاطر ماهیت غیر متراکم آن و مشکلات کمتر زیست‌محیطی و حمل و نقل آن است.آهن اسفنجی مانند گندله آهن یکی از خوراک‌های آهن در کارخانه‌های تولید فولاد است که از طریق کاهش آهن اکسید شده به دست می‌آید. در این مقاله از ابرگان سازه به فرایند تولید آهن اسفنجی، آنالیزهای آهن اسفنجی، انواع نرمه آهن اسفنجی، تفاوت آهن اسفنجی و گندله آهن و مزایا و معایب آن اشاره شده است که در ادامه این مقاله از ابرگان سازه از شما دعوت می‌شود با ما همراه باشید. آهن اسفنجی چیست؟ آهن اسفنجی (sponge iron) یا آهن کاهش یافته (Reduced Iron) آهنی است که از کاهش اکسید آهن بدون آنکه مذاب شود به دست می‌آید.
آهن اسفنجی فولاد هرمزگان
فولاد هرمزگان با وجود مشکلات تامین انرژی به عنوان یک شرکت صنعتی مادر با توجه به وظیفه ای که در تولید این آهن های فولاد اسفنجی دارد، در راستای افزایش صنعت این تکنولوژی در کشور پیشرفت دارد، و با تمام توان در تولید و توزیع این محصولات هستند . همچنین کارخانه فولاد هرمزگان از نمونه کارخانه های تولید کننده یکی از بهترین و باکیفیت آهن اسفنجی فولاد هرمزگان می باشد و برای تهیه این محصولات باکیفیت از این شهر این محصولات را تهیه کنید. تا بتوانید کمک شایانی برای خود و کارایی که می خواهید با این آهن فولاد اسفنجی هرمزگان انجام دهید و کارهایی با استقامت و استحکام بالا می توانید انجام دهید.
آهن اسفنجی هماتیت
تولید آهن اسفنجی با روش میدرکس (Midrex) با استفاده از سنگ آهن با عیار ۶۷ درصد و بدون نیاز به واسطه با استفاده از گاز طبیعی شکسته شده، احیا شده یا کاهش می یابد.
در این روش از گاز طبیعی به عنوان یک کاتالیزور در کنار حرارت استفاده می‌شود. در واقع گاز پیش از مخلوط شدن در واحد شکست گاز به اجزاء خود یعنی هیدروژن و کربن منوکسید شکسته شده و سپس وارد کوره احیا شده، با اکسیژن سنگ آهن ترکیب شده و موجب احیا شدن سنگ آهن و در نتیجه تولید آهن اسفنجی می‌شود.
آهن اسفنجی تهیه شده به روش میدرکس در دمای 600 درجه سانتی‌گراد تولید می‌شود و پس از آن وارد کوره‌های قوس الکتریکی (EAF) شده و پس از آن وارد پروسه تولید فولاد می‌شود.
تولید آهن اسفنجی به روش HYL
در ابداع تولید آهن اسفنجی به روش HYL متخصصان زیادی همکاری داشته‌اند و از آنجایی که توسعه این روش در شرکت هیلسا (HYLSA) که مخفف (Hojalata Y Lamina,S.A) است انجام گرفته است، نام این روش از تولید این اسفنجی HYL انتخاب شد.
در روش HYL علاوه بر استفاده از گاز طبیعی شکسته شده به عنوان احیاکننده، از بخار آب نیز برای افزایش مقدار هیدروژن تولید شده استفاده می‌شود. از همین رو مقدار هیدروژن نسبت به منوکسید کربن در این فرایند بسیار بیشتر بوده که عامل اصلی احیاکننده است.
کوره احیا در روش HYL نیز شبیه کوره در روش میدرکس است، ولی فشار محیط واکنش در سطح بالاتری (۷ اتمسفر) در نظر گرفته شده تا واکنش‌ها با سرعت انجام شود.
تولید آهن اسفنجی به روش Purofer
روش Purofer بیشتر در کشور برزیل رواج داشته و در ایران به کار برده نمی‌شود. این روش تنها برای تکمیل اطلاعات آورده شده درباره تولید آهن اسفنجی با استفاده از گاز طبیعی بیان می‌شود.
در این روش ابتدا سنگ آهن را الک کرده تا به صورت یک اندازه دانه‌بندی شوند، سپس مواد جامانده روی الک را به داخل کوره مخروطی می‌ریزند. درحالی‌که سنگ آهن‌ها از کوره سرازیر می‌شوند از زیر گازهای شکسته شده در دو مرحله همراه با حرارت به سنگ آهن برخورد کرده، با اکسیژن سنگ آهن ترکیب شده و آهن را احیا می‌کنند.
در روش Purofer سنگ آهن در دمای 800 درجه سانتی‌گراد به آهن اسفنجی تبدیل شده و پس از آن به محل ذوب برای تولید فولاد رانده می‌شود
1- استفاده از مواد اولیه ی فاقد ارزش تجاری(سنگ آهن هماتیتی کم عیار و زغال سنگ کک نشو) و بدون استفاده در فرایندهای متالورژیکی و کاهش چشمگیر هزینه های تولید
۲- حذف مرحله پر هزینه گندله سازی و صرفه جویی چشمگیر در مصرف آب به دلیل استفاده از سنگ آهن کم عیار هماتیتی به صورت دانه بندی و خرده شده
۳- حذف مرحله پرهزینه کک سازی و صرفه جویی در مصرف گاز به دلیل استفاده از ذغال سنگ کک
۴- به دست آورن آهن اسفنجی با عیار، بازیابی، درجه ی فلزی و ترکیب نهایی قابل قبول جهت استفاده در کوره های ذوب و فولادسازی
۵- اجرای پایلوت طرح حاضر با سرمایه ای بسیار اندک در مقایسه با سرمایه گذاری های کلان در صنعت آهن و فولاد و بدست آوردن دانش فنی طرح در مقیاس پایلوت و بومی سازی و تعمیم آن در مقیاس صنعتی، برای اولین بار در ایران
۶- امکان فروش دانش فنی بدست آمده از فرآیند (علاوه بر تولید محصول) به سایر شرکتها و تولیدکنندگان داخلی و خارجی بصورت غیر انحصاری و رفع وابستگی احتمالی به ورود دانش فنی از کشورهای دیگر و جلوگیری از خروج ارز.
هماتیت یکی از کانی های سنگ آهن می باشد که از نظر ظاهری دارای رنگی خاکستری مایل به قرمز بوده و از آهن خالص سخت تر و شکننده تر است. از لحاظ شیمایی نیز دارای فرمول شیمیایی fe2O3 می باشد و به صورت سنگ باطله از معادن سنگ آهن برداشت می شود. این ماده نوعی اکسید آهن طبیعی است و دارای ساختار کریستالی ایلمنیت و سنگ سنباده می باشد. آنرا به عنوان سنگ اصلی آهن شناخته و به نام گچ قرمز یا خاک سرخ معروف است.مصارف و کاربرد های اصلی هماتیت در تولید رنگدانه و یا استحصال آهن, گندله و آهن اسفنجی می باشد.
تفاوت سنگ آهن هماتیت و مگنتیت
هر دو این کانی های معدنی در حقیقت سنگ آهن محسوب می شوند. تفاوت آنها در تعداد اتم های اکسیژنی است که در ترکیب دارند. هماتیت از نظر اکسیداسیون دارای ظرفیت 3 می باشد ولی مگنتیت دو اتم اکسیژن دارد. تفاوت دیگر آنها در این است که مگنتیت بر خلاف همات دارای خاصیت مغناطیسی بوده و همچنین احیاء پذیری آن مشکل تر است. نکته جالب اینکه این دو نوع ماده در درجه حرارت ها و فشار اتمسفری مختلف امکان تبدیل شدن به یکدیگر را دارند.
